Un dominio de proteína es una sección autónoma de una proteína que es capaz de plegarse de forma independiente en su estructura tridimensional.

Hay formas limitadas en que los dominios de proteínas pueden plegarse, ya que ciertos arreglos tridimensionales específicos de hélices alfa, láminas beta y bucles son energéticamente más favorables que otros. Hay decenas de miles de proteínas diferentes, pero hay menos de 1500 dominios conocidos porque dominios similares aparecen en muchas proteínas.

Es probable que las proteínas con secuencias cortas de aminoácidos tengan un solo dominio, pero la mayoría de las proteínas contienen múltiples dominios con funciones distintas.

Los múltiples dominios de una proteína trabajan juntos para permitirle realizar su función y, a menudo, un dominio actúa para regular la función de otro dominio. Por ejemplo, cuando un ligando se une al dominio de unión al ligando de un receptor, esto puede desencadenar la mejora de la función enzimática del dominio catalítico.

Los dominios de proteínas han evolucionado como módulos que se pueden reorganizar para crear nuevas proteínas con funciones únicas en un proceso llamado mezcla de dominios. Estas unidades se combinarán en diferentes orientaciones dependiendo de la ubicación de las colas N- y C-terminales de la cadena de aminoácidos.

Si el extremo N y el extremo C del dominio están muy cerca, la proteína terminará como una estructura globular compacta, mientras que si los extremos N y C están en extremos opuestos del dominio, la estructura general terminará siendo lineal alargada.

Src es una proteína que contiene tres dominios proteicos distintos. Dos de estos dominios, llamados dominios de homología Src SH2 y SH3, permiten que las proteínas que contienen este dominio se unan a secuencias específicas de cadenas de aminoácidos.

Cada uno de estos dominios se conserva a través de diferentes proteínas. El dominio SH2 se une a las tirosinas fosforiladas y se encuentra en más de 115 proteínas diferentes, mientras que el dominio SH3 se une a secuencias ricas en prolina y se encuentra 300 veces en el genoma humano.

Estos dominios de proteínas y otros son bloques de construcción genéticos para crear proteínas que combinan múltiples funciones de maneras únicas.